中国是全球农田灌溉比例最高的国家,农田灌溉面积为10.37亿亩,占全国耕地面积的54%。中国也是农机数量增长最快的国家之一,已成为世界第一农机生产和使用大国。在粮食生产中,小麦、玉米、水稻耕种收综合机械化率分别超过了97%、90%和85%。

 

新中国成立七十多年来,国家对农业生产的投入从未间断,不论是覆盖全国的水利建设,还是数以万亿计的农机研发投入,抑或是当前正在快速推进的高标准农田建设,正是这些国家投入,一步步地改变了千百年来的农业生产方式。

 

“粮食生产具有很强的公益性,七十多年来,国家持之以恒地进行农田水利建设、农机研发、推广和农业经营模式探索,对保障我国粮食安全发挥了重要作用。”中国农业科学院农业经济与发展研究所副研究员崔奇峰说。

 

崔奇峰(左),中国农科院农业经济与发展研究所副研究员,主要从事粮食安全研究。受访者供图

 

灌溉系统

覆盖10.37亿亩耕地

 

水是生命源泉,也是农业命脉。千年农业史,水利是永恒不变的主题之一。

 

在北京周边山区,可以看到许多横跨山间的渡槽。这些渡槽就是灌溉系统的一部分,其中一部分,至今仍滋养着京郊大地。

 

在全国,类似的水利设施遍布粮食产区,正是它们,把水引到深山峻岭中的农田里,引到原本无法浇灌的旱地中,把靠天吃饭的土地,变成了高产稳产的水浇地。

 

到目前为止,我国耕地灌溉面积达10.37亿亩,占全国耕地面积的54%,远超全球19%的平均水准。从区域角度看,我国建成的大中型灌区有7000多处,这些大中型灌区,已成为国家粮食和重要农产品生产的主阵地,粮食单产高于全国平均水平,产量约占全国总量的一半。

 

灌溉对粮食产量究竟会产生怎样的影响?今年6月,一位山西运城闻喜县的合作社负责人告诉记者,2022年,他种的30多亩水浇地,亩产超过一千斤,而很多年前,这里都是旱地,亩产常常只有百十来斤,甚至还经历过全年颗粒无收的情况。

 

节水灌溉

灌溉水有效利用系数提0.565

 

农业灌溉为保障粮食产量奠定了最坚实的基础,但同时,我国淡水资源极度缺乏,粗放式的灌溉方式也加剧了水资源的压力。

 

近年来,我国大力发展节水灌溉,喷灌、微灌、管道输水灌溉等方式,正在越来越多地替代原有的大水漫灌。截至2020年底,我国节水灌溉面积达到5.67亿亩。其中,喷灌、微灌、管道输水灌溉等高效节水灌溉面积达到3.5亿亩。

 

甘肃定西市曾以“陇中苦瘠甲于天下”而著称全国。这个过去常年缺水的地区,许多时候,连播种都需要等待降雨,如果播种期没有降水,则可能会一年颗粒无收。但如今,通过灌区建设,管道输水等方法,建成了大片灌溉农田。数据显示,到2019年,定西市已建成万亩以上灌区14处,有效灌溉面积81.6万亩,发展高效节水灌溉面积16.9万亩。

 

崔奇峰说,“2021年4月,我和我们团队的科研人员,一起到河北省三大产粮大县之一的衡水景县调研,景县地处华北‘漏斗’区,地下水超采严重。因此,当地近来年大力推动高效节水灌溉技术的应用,在确保粮食产量的前提下,与大水漫灌相比,一般可节水40%。”

 

在更大的范围内,我国节水灌溉技术推广的效果明显,过去有“吨粮千方水”的说法,意思是每生产一吨粮食,需要消耗一千立方的水。如今,我国用水效率远超以往,中国农业产业发展报告的数据显示,2013年至2020年,我国粮食一直在增产,但农业用水总量却下降了7.88%,当前,我国农田灌溉水有效利用系数提高到0.565。

 

高标准农田

10亿亩机械化田地旱涝保收

 

2022年6月8日,河南安阳滑县白马坡,50多万亩连片的高标准农田中,收割机正忙着收获小麦。据了解,该县建成130万亩高标准农田,田成方、林成网、渠相通、路相连、旱能浇、涝能排的白马坡农田,正是其中的一部分。

 

滑县被称为中国小麦第一县,粮食种植面积常年超过300万亩,产量超过30亿斤。今年,白马坡高标准农田中,小麦最高产量可达700公斤。这一产量,在过去是无法想象的。

 

我国正处于从传统农业向现代农业过渡的关键时期,面临着耕地数量减少、质量下降、水资源利用率不高、劳动力老龄化加剧等问题。在这样的情况下,建设旱涝保收、便于机械化的高标准农田尤为重要。2021年9月发布的《全国高标准农田建设规划(2021—2030年)》显示,到2022年底,我国将建成高标准农田10亿亩。

 

那么,高标准农田究竟是怎样保障粮食产量的?

 

崔奇峰介绍,首先是显著改善了粮食生产条件。比如,机器能下田了,灌溉效益更好了,这对西部地区意义尤为重大。以甘肃白银会宁县为例,2020年底,会宁县共建成高标准农田55.5万亩。2020年,会宁耕种收综合机械化水平为54%,比2015年提高19个百分点。在青壮年农业劳动力流失严重的背景下,机械化提高了农民种粮意愿,减少了土地撂荒。2020年,会宁县人均粮食产量达到1237公斤,比2003年提高了317%,粮食完全自给、农户有余粮出售。

 

在江西,高标准农田再一次创新,崔奇峰介绍,2020年8月,团队在江西省调研时发现,当地形成了一套省市县乡村五级联动、多部门通力协作的建设管护机制。2020年,当地遭遇洪灾侵害,但随着降雨过程结束、水位下降,农田可以做到快速排涝、迅速补种,最大可能地减少损失,保障粮食安全。

 

“高标准农田建设增强了防灾、抗灾能力,靠天吃饭的局面得到了根本性转变。”崔奇峰说。

 

沃土工程

提升土壤质量还不减产

 

中国地少人多,要保障粮食安全,就意味着从土地上获取更多的产出。这就要求许多原本中低产的农田要提质增产,原本高产的农田,则需要缓解超负荷生产带来的土壤变薄、变贫瘠问题。

 

事实上,从新中国成立开始,我国就一直在进行土壤改良工作,比如延续至今的南方红壤改良,近年来的黑土地保护等。

 

在湖南永州祁阳,有一座成立于六十多年前的红壤试验站,从建站之初,就承担着南方红黄壤改良的任务。红壤是中国土壤中面积最大的部分,约有218万平方公里,占全国土地总面积的21.8%。其中,红壤区的耕地面积约占全国总耕地面积的28%。生活在红壤区的人口,约占全国人口的40%。

 

红壤区并非富饶的土地,红壤站所在的祁阳,新中国成立之初,水稻单产只有280斤。几十年来,这里探索出了许多红壤改良的方法,比如稻-稻-紫云英轮作、比如生石灰配合化肥等。到2021年,祁阳24万亩中晚稻,平均亩产达到1000斤。而一些高产耕地,通过再生稻等生产方式,甚至可以达到吨粮田的水准。

 

在东北,黑土地保护工程则创造了多种保护性耕作模式。一位哈尔滨的农场主告诉记者,他们通过秸秆全覆盖、条耕等方式种植玉米,看似种植面积减少,但产量并未降低,反而有所增加,同时还使黑土地得到了保护和休养。

 

崔奇峰介绍,中国农科院北方水稻中心研发的“寒地秸秆全量原位还田缓释多效综合技术”,突破了低温环境保持生物活性分解秸秆的难题,可在10℃以下用70-90天完成95%以上有机物降解,提升土壤质量还不减产,氮磷钾肥分别减施57.76%、30%与60%,有机质提升0.1%。该技术可快速培肥耕层,走出传统秸秆还田后土壤培肥与作物增产难以协调的困境。如今,类似技术已在东北广袤的土地上开始推广,改变着黑土地的生产方式。

 

机械化进程

全国农机总动力达到10.56亿千瓦

 

农业增产中,化肥、农业等化学投入品的作用往往更受关注。联合国粮农组织的数据显示,化肥对全球粮食产量的贡献率达50%-60%,而农药的使用,使得全球每年可挽回农作物产量损失的30%-40%。

 

现代科技产品对农业,尤其是粮食生产的意义不言而喻,但其中,也并非所有现代科技产品的作用,都能够被更多人所了解,比如农业机械。

 

机械化是现代农业最直接的标志之一,机械化过程中,国家在农机的研发、推广方面投入了大量人力物力,这一投入,到今天还在不断持续。

 

新中国成立后,我们的农业机械化,经历了从无到有,再到较高水平机械化的过程。1958年7月20日,第一台东方红拖拉机诞生,结束了我国不能生产拖拉机的历史。数据显示,就在那一年,我国建立了国营机械化农场730处,拥有拖拉机4500台,拖拉机动力10.8万千瓦,联合收割机1400台,农用汽车1300辆,机引农具1.1万台。

 

而到了2020年,全国农机总动力达到了10.56亿千瓦,拖拉机拥有量2204.88万台,其中80马力以上拖拉机拥有量143.66万台,拖拉机配套农具4024.08万台。

 

农业机械化的跨越式发展,不仅解放了劳动力,提升了效率,同时它也是粮食增产最重要的基础。

 

“以前种地,大多靠人力,不仅辛苦,产量也不如现在高。”一位合作社负责人告诉记者,他们现在种玉米,全程都是机械化,几个人就能种几千亩地。而且,因为使用标准化的生产技术,更加高效和精准,产量也更高。

 

社会化服务

无人机作业面积突破10.7亿亩次

 

2021年,我国农作物耕种收综合机械化率超过了72%。其中,三大主粮小麦、玉米、水稻的耕种收综合机械化率则分别超过了97%、90%和85%。

 

机械化程度的快速提升,得益于一整套鼓励和促进机械化水平提升的政策制度。崔奇峰介绍,从2004年持续至今的农机购置补贴,降低了农民农机购置负担,极为有效地推动了农业机械化发展。而完善的社会化服务体系,则让只有几亩地的小农户,也可以无障碍地享受机械化服务的便利。

 

与以各种大型拖拉机、农用汽车为主的服务主体相比,一个新的农机队伍,如今也正在快速成长,这就是植保无人机飞防队伍。全国农技中心的数据显示,2016年,我国植保无人机保有量只有约4000架;到2021年,仅病虫害专业防治服务组织的植保无人机,就已超10万架,超过20万名飞手活跃在田间地头。和其他农机一样,飞手们也同样从事跨区作业,为任何地方的农田提供最便捷、最完善的防护。数据显示,一架无人机每天可以完成300-400亩农田的作业,在全国范围中,2021年,无人机的作业面积突破10.7亿亩次。

 

在河南滑县,有一个由政府开发的小程序,方便农民线上咨询农技专家、预约田管服务。以小麦收割为例,不论是本区还是跨区的农机手,都可以将信息上传,而农户则随时可以查看、预约距离最近的农机手下田作业。

 

在当地,许多合作社还提供全程代管服务。在外务工的农民,不用在春种秋收等农忙时节返乡,可以全程不下地,甚至全程不回乡,就能收获粮食。“在综合社会化服务体系日益完善的时代,农民作甩手掌柜,并不是梦。”崔奇峰说。

 

新京报记者 周怀宗

编辑 张树婧 校对 王心